[发明专利]大体积水样中富集水体中病毒的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境监测技术领域，具体涉及一种大体积水样中过滤富集水体中病毒的方法。

背景技术

饮用水的生物安全性问题是饮用水安全保障最核心的问题之一，但是目前的众多学者的研究基本集中于对细菌的相关研究，而对于饮用水中的病毒的研究相对较少。而病毒在水中存在相当普遍,水中病毒在数量上以肠道病毒为主, 但危害较大, 为水病毒工作者所关注的是传染性肝炎病毒。传染性肝炎病毒的经水传播, 国内外已有多次实例和报道。例如1955-1956一年间发生的印度新德里传染性肝炎大流行, 一个月中有3000个病例, 经调查是由饮用水源受到严重污染而氯消毒不充分所致；1986年以来我国新疆南部发生的非甲非乙型肝炎大流行, 波及14个县市, 发病12万余人, 原因是饮用水污染引起的；1988年上海甲肝流行长达4个月也是间接由水污染引起。病毒并非肠道正常菌丛, 仅仅存在于感染个体, 因此, 通常以比大肠菌低得多的数量从粪便排出。因水中病毒浓度一般较低, 约在10³PFU/100L， 特别是消毒后水, 需经大量水样浓集后才能检出, 因此寻找检验大量水样的简单、快速、敏感可靠的浓集方法是水中病毒检验方法研究的重要课题。

水中病毒的浓集与细菌不同。细菌的浓集可完全依靠机械阻留于膜上, 而病毒因颗粒直径很小, 一般多基于吸附、相分离、强离心沉淀、电泳及免疫化学等作用，基本方法可分为二类：（1）吸附洗脱法。包括膜吸附法、可沉淀的盐类、氧化铁、聚电解质吸附方法、氢氧化铝和植物絮凝吸附法和玻璃粉吸附法、相分离法等。（2）以病毒物理学特征为基础的方法, 如超速离心法、反渗透法、电渗析法和脱水透析法等。在上述方法中一般认为超速离心、电泳及电渗析法等不仅需要一定的设备条件, 而且检水量有限, 作为辅助手段用于病毒再浓集是可行的, 但在大量水中病毒的浓集检验中未能广泛应用。聚合物两相分离法适用于定量检验或分离小量浑浊水中的病毒。尽管膜吸附法可用来检验体积大的水样, 但是也存在操作复杂、成本高、易堵塞等问题，很难应用在饮用水水源地以及水厂的病毒富集。

吸附洗脱法师利用各种的吸附剂来吸附病毒，再用一定的洗脱剂将其洗脱下来，被广泛应用于水环境中病毒的富集检测及去除环境污水中各类病原体。其中，膜吸附法因其具有较高的病毒回收率、所需装置简单、处理量大等，而得到较为广泛的应用，并成功应用在饮用水消毒、蛋白质溶液中去除病毒等。

膜吸附法主要利用病毒在电化学反应下对滤材表面具有可逆性吸附力的原理进行浓集的方法。操作程序为在一定条件下使水中病毒吸附于滤材上达到浓集的目的, 然后用少量洗脱剂将病毒洗脱回收。常用滤材为纤维素酷或玻璃纤维滤膜, 因采用的有机树脂粘合剂的不同, 滤材可分为表面带有阴电荷或阳电荷的两种。阴电荷滤材吸附病毒需将被检水调至pH3.0~3.5，即达到病毒蛋白质等电点以下, 并加少量多价阳离子, 如Al³⁺和Mg²⁺等促进病毒表面电荷的改变, 方可产生良好的吸附效果。而阳电荷滤材可在广泛的pH范围有效的吸附病毒, 不需要调节水样pH和加多价盐类。不仅操作简便, 而且可取得与阴电荷滤材可比较的回收效果。

膜吸附法过程中，水样中的悬浮物易阻塞滤芯，限制了检测的水样量并可能干扰洗脱过程；另外，水中的有机物可能会与病毒产生竞争性吸附，会干扰病毒的有效吸附和洗脱。

吸附病毒的洗脱, 通常是原位通过滤器过滤小量洗脱液达到洗脱的目的。常用洗脱液为微碱性的（pH9.0）牛肉浸液、营养肉汤或较强碱性的（pH10.5或11.0）的甘氨酸溶液。一般牛肉浸液或营养肉汤洗脱效果较好, 但用于大量水中病毒检出, 需要再浓集时比较困难。而甘氨酸洗脱效率一般较低, 特别是在较强的碱性条件下, 病毒不够稳定。为此, 有人提出以降低使牛肉浸液产生絮凝再浓集初级洗脱液中病毒的方法。

因此针对较大体积的水样，建立有效、快捷的水中病毒的浓缩、洗脱方法，对饮用水中的致病病毒进行快速有效的检测，了解饮用水水源地和水厂中病毒污染状况，对于保障饮用水安全、保证人类健康有着非常重要的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简便、快速过滤富集水体中病毒的方法，以便能快速有效的检测饮用水中的致病病毒，了解饮用水水源地和水厂中病毒污染状况，保障饮用水安全。